EP0462128B1 - In eine flüssigkeit eintauchende vibrationsfördereinrichtung mit dämpfung der schwingungsübertragung - Google Patents

In eine flüssigkeit eintauchende vibrationsfördereinrichtung mit dämpfung der schwingungsübertragung Download PDF

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EP0462128B1
EP0462128B1 EP90903782A EP90903782A EP0462128B1 EP 0462128 B1 EP0462128 B1 EP 0462128B1 EP 90903782 A EP90903782 A EP 90903782A EP 90903782 A EP90903782 A EP 90903782A EP 0462128 B1 EP0462128 B1 EP 0462128B1
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EP
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chamber
liquid
fluid
gas
container
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EP0462128A1 (de
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Jürgen Fischer
Siegfried Birkle
Werner Elsel
Johann Gehring
Arnolf Maurer
Waldemar Nippe
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AlumiPlate Inc
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Siemens AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G49/00—Conveying systems characterised by their application for specified purposes not otherwise provided for
    • B65G49/02—Conveying systems characterised by their application for specified purposes not otherwise provided for for conveying workpieces through baths of liquid
    • B65G49/04—Conveying systems characterised by their application for specified purposes not otherwise provided for for conveying workpieces through baths of liquid the workpieces being immersed and withdrawn by movement in a vertical direction
    • B65G49/0409—Conveying systems characterised by their application for specified purposes not otherwise provided for for conveying workpieces through baths of liquid the workpieces being immersed and withdrawn by movement in a vertical direction specially adapted for workpieces of definite length
    • B65G49/0413—Conveying systems characterised by their application for specified purposes not otherwise provided for for conveying workpieces through baths of liquid the workpieces being immersed and withdrawn by movement in a vertical direction specially adapted for workpieces of definite length arrangements for conveyance through the bath
    • B65G49/0427—Conveying systems characterised by their application for specified purposes not otherwise provided for for conveying workpieces through baths of liquid the workpieces being immersed and withdrawn by movement in a vertical direction specially adapted for workpieces of definite length arrangements for conveyance through the bath jigging conveyors

Definitions

  • the present invention relates to a vibration conveyor for bulk material (small parts) which is at least partially immersed in a liquid partially filling a container.
  • Vibration conveyors are widely used to bulk goods, z. B. granular substances or behave similarly to these small parts, z. B. screws and nuts to promote from a lower to a higher level.
  • the known conveyors of this type work in air, with a low transmission of vibrations to the foundations.
  • vibration conveying devices also in galvanic systems, in which objects of the most varied types, including small parts, are provided with an aluminum layer that protects against corrosion.
  • the vibration conveying devices must at least partially immerse themselves in the electrolyte or in cleaning liquids.
  • Such a vibration conveyor is known from EP-A-209 766.
  • a conveyor track is attached to a vibrating central column, which, sealed by a bellows, penetrates the wall of the container, the bellows only having a sealing but no damping function. It has been shown that the vibrations of the conveying device are largely passed on to the container containing the liquid and to the foundations due to the incompressibility of the liquid.
  • the disadvantages described are usually not significant in the case of smaller vibration conveyors. When changing from smaller vibratory conveyors used in test facilities to those of larger dimensions and higher performance, as are required in production facilities, the forces transmitted are so great that damping became necessary.
  • the object of the present invention is to improve the vibration conveying devices arranged in a liquid in such a way that the transmission of the vibrations to the stationary parts of the system is significantly reduced.
  • a chamber is arranged in the container below the liquid level, the volume of which can be changed as a function of a pressure exerted on it by the liquid.
  • the column of liquid excited by the vibration of the conveyor then transmits its vibrations only in a highly damped manner if the transmission chain has a sufficiently compressible link.
  • the embodiment of the invention according to claim 2 allows the degree of compressibility of this link to be matched to the particular vibration behavior of the respective conveyor, which is accessible only to a limited extent and is dependent on a large number of factors. This can be done by changing the preload communicated to the compressible member (as explained below, a spring or a gas volume).
  • claim 3 realizes the first of the possibilities indicated, claim 4 indicating a preferred form of implementation.
  • the chamber described in this way can be evacuated, so that the required flexibility and elasticity must be applied through the chamber wall itself.
  • the proposal made in claim 8 aims to be able to vary the pressure prevailing in a gas-filled chamber in the idle state of the conveying device in order to be able to adapt the damping properties to the conditions specific to each system, as indicated above, and on the other hand to adapt the damping to the adapt to different modes of operation of the vibration conveyor depending on the material to be conveyed.
  • Embodiments of the invention are shown schematically in the drawing, namely in longitudinal axial section.
  • a container 1 which is largely filled with a liquid 2, for. B. with a galvanizing bath in which small parts 3, z. B. screws with a rust-protecting aluminum coating.
  • the small parts 3 are brought out of the liquid to a level above it with the aid of a vibration conveyor.
  • a vibration conveyor For this purpose, they are located on a conveyor track 4 which extends helically around a central cylinder 5, within which there is a vibrating unbalance motor 6, the power supply etc. of which is not shown here for the sake of clarity.
  • the central cylinder 5 is inserted into a cover 7 which holds the container 1 covers and is connected to this via an elastic, tight bellows 8.
  • the liquid 2 vibrates with it and would lead to considerable loads on the system, in particular the container wall 1 and the directly coupled parts, if a space 9 not filled with liquid were not arranged below the vibrating central cylinder 5.
  • This can be formed by a further bellows 10, which is closed on its upper side with a cover 11 (FIG. 1).
  • the space 9 can be evacuated, in which case the bellows 10 alone takes over the damping function, or, as in the two other exemplary embodiments shown, gas-filled.
  • the container 1 can also (not shown here) have an opening in the region of the bellows 10, so that the space 9 is in communication with the surrounding atmosphere.
  • the space 9 is defined by an apron 12 connected to the central cylinder 5 and a partition 13.
  • a gas-filled sack or balloon 14 can also be used, which is held in position below the liquid level by a retaining device 15, for example a grid.
  • the degree of filling of the spaces 9 with a gas preferably an inert gas such as nitrogen in order to avoid reactions with the liquid 2 can be changed, as shown in FIG. 1.
  • gas can be conducted into the space 9 via a line 16, which can be shut off by means of a valve 17, in order to, depending on the construction and operating state (e.g., depending on the fill level of the liquid 2 or the oscillation amplitude of the central cylinder 5)
  • a second line 18 which can be shut off by means of a second valve 19.
  • a similar device can be used in the exemplary embodiment according to FIG. 2 to remove any gas losses from space 9 (caused by the Bypassing the apron 12 due to the vibrations of bubbles separating from the gas cushion).

Landscapes

  • Jigging Conveyors (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Die bekannten grossen Vibrationsförderer sind nicht ohne weiteres zur Förderung von Schüttgut oder Kleinteilen in oder aus einem Flüssigkeitsbad geeignet, da die Flüssigkeit (2) infolge ihrer Inkompressibilität die Schwingungen an andere Bauteile, z.B. den Flüssigkeitsbehälter (1), weiterleitet. Zur Abhilfe wird vorgeschlagen, unterhalb des vibrierenden Teils (2) einen kompressiblen Raum (9) vorzusehen, der bei geeigneter Abstimmung mit dem Flüssigkeitsbad die Schwingungen dämpft. Der Raum (9) ist vorzugsweise gasgefüllt und seine Dämpfungseigenschaften können verändert werden,indem zusätzliches Gas über eine durch ein Organ (17) absperrbare Leitung (16) zugeführt oder ein Teil der Füllung über eine weitere, ebenfalls durch ein Organ (19) absperrbare Leitung (18) abgelassen wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vibrationsfördereinrichtung für Schüttgut (Kleinteile), die zumindest teilweise in eine einen Behälter zum Teil füllende Flüssigkeit taucht. Vibrationsfördereinrichtungen werden vielfach dazu verwendet, Schüttgut, z. B. körnige Stoffe oder auch sich ähnlich wie diese verhaltende Kleinteile, z. B. Schrauben und Muttern, von einem niedrigeren auf ein höheres Niveau zu fördern. Die bekannten Fördereinrichtungen dieser Art arbeiten in Luft, wobei eine Übertragung der Vibrationen auf die Fundamente gering ist.
  • Die Anmelderinnen sind bestrebt, Vibrationsfördereinrichtungen auch in galvanischen Anlagen einzusetzen, in denen Gegenstände der unterschiedlichsten Art, so auch Kleinteile mit einer vor Korrosion schützenden Aluminiumschicht versehen werden. Dazu müssen die Vibrationsfördereinrichtungen zumindest teilweise in den Elektrolyten oder in Reinigungsflüssigkeiten eintauchen. Eine derartige Vibrationsfördereinrichtung ist aus der EP-A-209 766 bekannt. Bei ihr ist eine Förderbahn an einer vibrierenden Zentralsäule befestigt, die, durch einen Faltenbalg abgedichtet, die Wand des Behälters durchdringt, wobei der Balg lediglich Dicht- aber keine Dämpfungsfunktion hat. Es hat sich gezeigt, daß die Schwingungen der Fördereinrichtung wegen der Inkompressibilität der Flüssigkeit in erheblichem Maße an den die Flüssigkeit enthaltenden Behälter und an die Fundamente weitergegeben werden. Bei kleineren Vibrationsfördereinrichtungen sind die beschriebenen Nachteile meist nicht bedeutsam. Beim Übergang von kleineren Vibrationsfördereinrichtungen, die in Versuchsanlagen eingesetzt wurden, zu solchen größerer Abmessung und höherer Leistung, wie sie in Produktionsanlagen benötigt werden, sind die übertragenen Kräfte so groß, daß eine Dämpfung erforderlich wurde.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Verbesserung der in einer Flüssigkeit angeordneten Vibrationsfördereinrichtungen dahingehend, daß die Übertragung der Schwingungen auf die ruhenden Teile der Anlage deutlich verringert wird.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt dadurch, daß im Behälter unterhalb des Flüssigkeitsspiegels eine Kammer angeordnet ist, deren Volumen in Abhängigkeit von einem auf sie wirkenden, durch die Flüssigkeit ausgeübten Druck veränderbar ist. Die durch die Vibration des Förderers zum Mitschwingen angeregte Flüssigkeitssäule überträgt dann ihre Schwingungen nur stark gedämpft weiter, wenn die Übertragungskette ein genügend kompressibles Glied aufweist.
  • Die Ausgestaltung der Erfindung gemäß dem 2. Anspruch gestattet es, den Grad der Kompressibilität dieses Gliedes auf das besondere, der Berechnung nur beschränkt zugängliche und von einer Vielzahl von Faktoren abhängige Schwingungsverhalten des jeweiligen Förderers abzustimmen. Dies kann durch Verändern der dem kompressiblen Glied (wie weiter unten ausgeführt, einer Feder oder einem Gasvolumen) mitgeteilten Vorspannung geschehen.
  • Die Lehre des 3. Anspruchs verwirklicht die erste der angedeuteten Möglichkeiten, wobei im 4. Anspruch eine bevorzugte Realisierungsform angegeben ist.
  • Die so beschriebene Kammer kann evakuiert sein, so daß die geforderte Nachgiebigkeit und Elastizität durch die Kammerwand selbst aufgebracht werden muß. Es ist jedoch auch gemäß dem im 5. Anspruch gemachten Vorschlag möglich, diese Kammer mit einem Gas zu füllen, das seinerseits elastisch reagiert.
  • Die zweite der oben angesprochenen Möglichkeiten wird in wiederum zwei Ausführungsbeispielen im 6. bzw. 7. Anspruch angesprochen. Bei der ersteren Ausführungsform erfolgt die Dämpfung ausschließlich durch das Gas, während die Wandungen der (hier nach unten offenen) Kammer starr ausgeführt werden können. Bei der Konstruktion gemäß dem 6. Anspruch erfolgt die Dämpfung ebenfalls nur durch den gasgefüllten Raum, während dessen Umrandung (etwa aus einer Kunstoffolie) selbst nichts dazu beiträgt.
  • Der im 8. Anspruch gemachte Vorschlag zielt darauf ab, den in einer gasgefüllten Kammer im Ruhezustand der Fördervorrichtung herrschenden Druck variieren zu können, um die Dämpfungseigenschaften einmal wie oben angedeutet den für jede Anlage spezifischen Bedingungen anpassen zu können und andererseits dazu, die Dämpfung an die je nach zu förderndem Gut unterschiedlichen Betriebsweisen des Vibrationsförderers anzupassen.
  • Der 9. und 10. Anspruch bezeichnen bevorzugte Verwendungen der erfindungsgemäßen Einrichtung.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind schematisch in der Zeichnung dargestellt, und zwar im Längsaxialschnitt.
  • Allen Ausführungsbeispielen gemeinsam ist ein Behälter 1, der zum größten Teil mit einer Flüssigkeit 2 gefüllt ist, z. B. mit einem Galvanisierbad, in dem Kleinteile 3, z. B. Schrauben mit einem vor Rost schützenden Aluminiumüberzug versehen werden. In dem hier skizzierten Teil der Anlage werden die Kleinteile 3 aus der Flüssigkeit mit Hilfe eines Vibrationsförderers auf ein Niveau oberhalb derselben gebracht. Dazu befinden sie sich auf einer Förderbahn 4, die sich wendelförmig um einen Zentralzylinder 5 erstreckt, innerhalb dessen sich ein die Vibrationen erzeugender Unwuchtmotor 6 befindet, dessen Stromversorgung usw. hier der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist. Da galvanische Verfahren der beschriebenen Art unter Luftabschluß durchgeführt werden müssen, ist der Zentralzylinder 5 in einen Deckel 7 eingefügt, der den Behälter 1 abdeckt und mit diesem über einen elastischen, dichten Faltenbalg 8 verbunden ist. Beim Betrieb des Vibrationsförderers schwingt die Flüssigkeit 2 mit diesem mit und würde zu erheblichen Belastungen der Anlage, insbesondere der Behälterwand 1 und der direkt angekoppelten Teile führen, wenn nicht unterhalb des vibrierenden Zentralzylinders 5 ein nicht mit Flüssigkeit gefüllter Raum 9 angeordnet wäre. Dieser kann durch einen weiteren Faltenbalg 10 gebildet sein, der an seiner Oberseite mit einem Deckel 11 verschlossen ist (Figur 1). Der Raum 9 kann evakuiert sein, in welchem Falle der Faltenbalg 10 allein die Dämpfungsfunktion übernimmt, oder aber wie in den beiden anderen aufgezeigten Ausführungsbeispielen gasgefüllt. Der Behälter 1 kann auch (hier nicht dargestellt) im Bereich des Faltenbalges 10 eine Öffnung aufweisen, sodaß der Raum 9 mit der umgebenden Atmosphäre in Verbindung steht. Bei dem in der Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Raum 9 durch eine mit dem Zentralzylinder 5 verbundene Schürze 12 und eine Trennwand 13 definiert. Es kann auch entsprechend der Ausführungsform der Figur 3 ein gasgefüllter Sack oder Ballon 14 verwendet werden, der durch eine Rückhaltevorrichtung 15, beispielsweise ein Gitter in seiner Lage unterhalb des Flüssigkeitspiegels festgehalten wird. Der Grad der Füllung der Räume 9 mit einem Gas (vorzugsweise einem Inertgas wie Stickstoff um Reaktionen mit der Flüssigkeit 2 zu vermeiden) kann verändert werden, wie in der Figur 1 dargestellt. Aus einem Behälter 20 kann über eine Leitung 16, die mittels eines Ventils 17 absperrbar ist Gas in den Raum 9 geleitet werden, um je nach Konstruktion und Betriebszustand (z. B. je nach Füllhöhe der Flüssigkeit 2 oder der Schwingungsamplitude des Zentralzylinders 5) die Elastizität des Gaspolsters zu erhöhen oder im entgegengesetzten Falle zu vermindern, indem das Gas über eine zweite Leitung 18, die mittels eines zweiten Ventils 19 absperrbar ist abzulassen. Eine ähnliche, hier nicht dargestellte Vorrichtung kann in dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 dazu verwendet werden, etwaige Gasverluste aus dem Raum 9 (hervorgerufen durch das Umgehen der Schürze 12 durch infolge der Vibrationen sich vom Gaspolster abspaltende Blasen) auszugleichen.

Claims (10)

  1. Vibrationsfördereinrichtung für Schüttgut (Kleinteile) (3), die zumindest teilweise in eine einen Behälter (1) zum Teil füllende Flüssigkeit (2) taucht, dadurch gekennzeichnet, daß im Behälter (1) unterhalb des Flüssigkeitsspiegels (2) eine gegenüber der Umgebung verschlossene Kammer (9) angeordnet ist, deren volumen in Abhängigkeit von einem auf sie wirkenden, durch die Flüssigkeit ausgeübten Druck veränderbar ist.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grad der veränderbarkeit des volumens der Kammer (9) bei einer gegebenen Änderung des durch die Flüssigkeit (2) übertragenen Drucks seinerseits variabel ist.
  3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (9) mit nachgiebigen Wänden (10) aus einem elastischen Werkstoff versehen ist.
  4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (9) die Gestalt eines am Boden des Behälters (1) angeordneten, verschlossenen Faltenbalges (10) hat.
  5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (9) gasgefüllt ist.
  6. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (9) die Gestalt einer in die Flüssigkeit (2) eintauchenden, gasgefüllten, einen Teil des eigentlichen vibrationsförderers (4 bis 7) bildenden Glocke (12) hat.
  7. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (9) die Gestalt eines in die Flüssigkeit (2) eingetauchten, durch eine Rückhaltevorrichtung (15) am Aufsteigen gehinderten, gasgefüllten Ballons (14) hat.
  8. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (9) an eine vorzugsweise durch ein Stellorgan (17) regelbare Gasversorgung (15) angeschlossen ist.
  9. Verwendung einer Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche zur Förderung von Schüttgut (3) aus und in einem Galvanisierbad (2).
  10. Verwendung einer Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 zur Förderung von Schüttgut (3) aus und in einem Reinigungsbad (2).
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